5083铝合金摆动激光电弧复合焊工艺研究

作者:祁小勇;周京;刘硕夫;叶兵;王爱华; 刊名:航空制造技术 上传者:周旖

【摘要】为了减少铝合金激光焊接内部气孔,提升焊缝质量,采用摆动的光纤激光对6mm-5083铝合金锁底对接接头进行摆动激光-MIG复合焊接。研究了摆动激光束的频率、振幅对焊缝内部气孔数量和熔深的影响,并采用正交试验研究了激光功率、焊接速度、焊接电流、摆动频率对焊缝内部质量的影响,获取了最优参数,进而分析了最优参数下焊缝的微观组织及力学性能。试验结果表明,激光束摆动频率及振幅的提升均有助于消除气孔缺欠,各因素对气孔率的影响大小依次为光束摆动频率、焊接电流、焊接速度、激光功率,当采用功率6400W、焊接电流136A、焊接速度28mm/s、摆动频率240Hz、摆动振幅1 5mm的参数焊接6mm-5083铝合金时,焊缝内部无明显气孔,接头平均硬度为70.4HV,焊缝强度278MPa,达到母材91.9%。

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R E S EARC H 研究论文 5083铝合金摆动激光 电弧复合焊工艺研究 祁小勇 1 2 , 周 京 3 , 刘硕夫 1 2 , 叶 兵 1 2 , 王爱华 1 2 ( 1 . 激光先进制 造技术湖北省 重 点 实 验室 , 武 汉 430223 ; 2 . 武 汉 华 工 激光 工 程有限责任公 司 , 武 汉 430223 ; 3 . 上汽 大 众汽 车有限公 司 , 上 海 20 1 800 ) [ 摘要 ] 为 了 减 少 铝合金激光焊接 内 部 气孔 , 提升焊缝质量 , 采用 摆动 的 光纤激光对 6mm- 5083 铝合金锁底对接接 头进行摆动激光 - MIG 复合焊接 。 研究 了 摆动 激光束的 频 率 、 振幅 对焊缝 内 部 气孔数量和 熔深 的 影 响 , 并 采用 正 交试验研究 了 激光功 率 、 焊接速度 、 焊接 电 流 、 摆动 频率对焊缝 内 部质量 的影 响 , 获取 了 最优参数 , 进 而 分析 了 最优参数 下 焊缝的 微观组 织 及 力 学性能 。 试验结 果表明 , 激光束摆动频 率及振幅 的提升均 有助 于 消 除 气孔缺欠 , 各 因 素对气孔率 的 影响 大 小依次 为 光束摆动频 率 、 焊接 电 流 、 焊接速度 、 激光功 率 , 当 采用 功 率 6400W 、 焊接电 流 1 3 6A 、 焊接速度 28mm/s 、 摆动 频率 240Hz 、 摆动振幅 1 . 5mm 的参数焊接 6mm- 5083 铝合金时 , 焊缝 内 部 无 明 显 气孔 , 接头 平 均 硬度为 70 . 4HV , 焊缝 强 度 278MPa , 达到 母材 9 1 . 9% 。 关键词 : 激光技术 ; 摆动激光- MIG 复合焊 ;5083 铝合金 ; 摆动 频率 ; 摆动振幅 ; 气孔 Res earchonWobblingLas er-ArcHybridWeldingof5083AluminumAlloy QIXiaoyong1 , 2 ,ZHOUJing3 ,LIUShuofU1 , 2 ,YEBing1 , 2,WANGAihua1 , 2 ( 1 .HubeiKeyLaboratoryofLaserAdvancedManufactureTechnology,Wuhan430223 ,China; 2 .WuhanHuagongLaserEngineeringCo . ,Ltd. ,Wuhan43 0223 ,China; 3 .SAICVolkswagenAutomotiveCo . ,Ltd . ,Shanghai20 1 800 ,China) [ABSTRACT]Ino rde rtoreducetheinternalporo sityandimprovethequalityofaluminumalloyweldseam ,thewobblingfiberlaserisperformedonthe8mm5083aluminumalloylockedbotombuttj ointinlaser-MIGhybridwelding . Theinfluenceoftheweavingfrequencyandamplitudeofthelaserbeamontheporo sityandthepenetrationwasstudied . Orthogonalexperimentswerecarriedouttoinvestigatetheprimaryandsecondaryrelat

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